Question

（7分）某興趣小組進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小，電路中某個(gè)元件的“I－U”關(guān)系圖線如圖乙所示。求：

（1）定值電阻與滑動(dòng)變阻器最大阻值之比。
（2）在乙坐標(biāo)系中畫(huà)出另一個(gè)元件的I-U圖像。
（3）電路消耗的最大功率。
（4）滑動(dòng)變阻器滑片從右端移到左端的過(guò)程中，變阻器消耗的電功率變化情況是（  ）

A．先變大后變小

B．變小

C．先變小后變大

D．變大

Answer 1

（1）1：2；（2）如圖所示；

（3）3.6W；（4）A．

試題分析：（1）由圖象可知，因?yàn)殡妷汉碗娏髦稻�不為零，因�(yàn)橐覉D為R₁的“U-I”圖象，當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，R₁兩端的電壓即為電源的電壓，由圖象可知，電源的電壓U=6V，此時(shí)電路中的電流為I₁=0.6A，因此R₁的阻值為：，當(dāng)滑片在最右端時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，I₂=0.2A， ，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：，則定值電阻與滑動(dòng)變阻器最大阻值之比：；
（2）因?yàn)榇��?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：，因此R₂的U-I圖象如圖所示：

（3）電路消耗的最大功率：；
（4）電路中的電流為：，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為： ，
當(dāng)R₂=10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，最大為P₂=0.9W，
當(dāng)R₂=0Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為0W，
當(dāng)R₂=20Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P₂=0.8W，
綜上可知，滑動(dòng)變阻器滑片從右端移到左端的過(guò)程中，變阻器消耗的電功率變化情況是先變大后變�。�